Väitös: tarkkoja alueellisia ilmastomalleja tarvitaan rankkasateiden luotettavaan mallintamiseen

Ilmatieteen laitoksen tutkija Erika Médus tutki väitöstyössään Pohjoismaiden ja Baltian alueen pitkän aikavälin (120 vuotta) ja lyhyemmän aikavälin (52 vuotta) rankkasadeilmastoa sadehavaintojen pohjalta. Tutkimuksessa selvisi, että rankkasateet ovat pääosin voimistuneet sekä pitkän että lyhyemmän aikavälin aikana. Lisäksi rankkasateita esiintyy myöhemmin vuodesta verrattuna viime vuosisadan alkuun.

”Noin viiden vuoden välein toistuvien rankkasateiden voimakkuus on kasvanut monilla mittausasemilla 0–10 % ja muutamilla mittausasemilla jopa yli 20 % viimeisen 52 vuoden aikana”, kertoo tutkija Erika Médus.

Toisaalta kaikilla tutkimuksessa mukana olleilla mittausasemilla rankkasateiden voimakkuus ei kasvanut.

Tarkan erotuskyvyn alueellisia ilmastomallisimulaatioita tuotettiin ensimmäistä kertaa Pohjoismaiden alueelle

Rankkasateista voi olla suurta haittaa ympäristölle ja yhteiskunnalle. Ne aiheuttavat tulvia, maanvyörymiä ja kuluttavat maaperää. Tämän vuoksi on tärkeää, että rankkasateisiin pystytään varautumaan nyt ja tulevaisuudessa.

Väitöstyössä tuotettiin ensimmäistä kertaa tarkan resoluution alueellisia ilmastomallisimulaatioita Pohjoismaiden alueelle. Tutkimuksessa selvisi, että etenkin lyhytkestoiset rankkasateet sekä niiden vuorokausisykli saadaan mallinnettua luotettavammin, kun käytetään tarkkaa 3 kilometrin ilmastomallin resoluutiota verrattuna karkeampaan 12 kilometrin laskentahilaan.

”Tämä johtuu siitä, että syvä konvektio eli ilman nousu ylätroposfääriin voidaan simuloida tarkan resoluution ilmastomallissa ilman parametrisointia eli konvektion esittämistä yksinkertaistetusti”, Erika Médus selventää.

Väitöstyössä alueellisen ilmastomallin, HARMONIE-Climaten (HCLIM), osoitettiin olevan kyvykäs mallintamaan alueellista ilmastoa Pohjois-Euroopan alueella. Mallissa olevat sateisuuden ja ilman lämpötilojen harhat ovat samaa suuruusluokkaa muiden alueellisten ilmastomallien kanssa. Tutkimus tehtiin vertaamalla mallisimulaatioita lukuisiin havaintoaineistoihin.

Väitöstyössä korostetaan, että sadehavaintojen laadulla on merkitystä, kun arvioidaan mallien luotettavuutta. Havaintojen tulee olla riittävän tarkkoja ja laadukkaita, jotta alueellisten ilmastomallien arvioiminen on mielekästä.

Tutkimuksessa osoitettiin myös, että alueellisen ilmastomallin dataa voidaan hyödyntää RoadSurf-tiesäämallin lähtötietona, mikä mahdollistaa tulevaisuuden tiesään arvioimisen uudenlaisella tavalla. Tiesäämallia käytetään tällä hetkellä Ilmatieteen laitoksessa mallintamaan talvikauden ajo-olosuhteita.

Väitöskirja tarkastetaan 19.8.2022 Helsingin yliopistossa

Erika Médusin väitöskirja "Regional climate over Northern Europe: from observations to high-resolution modeling” (Alueellinen ilmasto Pohjois-Euroopassa: havainnoista korkean erotuskyvyn ilmastomallinnukseen) tarkastetaan perjantaina 19.8.2022 klo 13.

Väitöstilaisuus järjestetään Kumpulan kampuksen Physicum-rakennuksessa (Gustaf Hällströmin katu 2, Helsinki), salissa E204. Vastaväittäjänä on professori Bjørn Kløve Oulun yliopistosta, ja kustoksena toimii professori Heikki Järvinen Helsingin yliopistosta. Tilaisuutta voi seurata myös etänä Helsingin yliopiston verkkosivustolla.

Lisätietoja:

Erika Médus, erika.medus@fmi.fi

Väitöskirja on saatavilla Helda-palvelussa.